一种三元正极材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种三元正极材料、制备方法及其应用；所述三元正极材料包括基体以及包覆在所述基体表面的包覆物；所述基体为钛元素和氮元素共掺杂的三元材料；所述包覆物为氮化钛。本发明专利技术中通过将氮化钛作为包覆剂又作为掺杂剂，使得Ti元素和N元素共掺杂到三元材料的晶格中，又在其表面包覆氮化钛，掺杂和包覆具有协同作用，使得制得的三元正极材料具有更好的循环倍率性能以及高温存储性能。循环倍率性能以及高温存储性能。循环倍率性能以及高温存储性能。

【技术实现步骤摘要】
一种三元正极材料、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于电化学新材料
，具体涉及一种三元正极材料、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]在动力电池领域，随着近年来锂离子电池能量密度的不断提升，富镍层状氧化物使得动力电池的能量密度有了大幅地提升，电动汽车的续航里程也有了显著提升。富镍层状氧化物材料虽然具有高比容量和低成本的优势，但也存在循环性能较差，热稳定性能差等缺陷，而这些固有缺点也限制了NCM体系电池的产业化进程。
[0003]专利CN113097459A公开了一种三元正极材料@氮化钛核壳结构复合材料及制备方法，包括将三元正极材料粉体置于气相反应器中，在惰性气氛下进行流化，加热至包覆反应温度；将惰性气氛携带的钛源蒸气TiCl4和水蒸气导入所述气相反应器中进行沉积反应，包覆反应时间后停止通入所述钛源蒸气TiCl4和水蒸气，冷却获得三元正极材料@二氧化钛TiO2核壳结构中间体；然后将三元材料@TiO2核壳结构中间体在气相反应器中通入氮源气体，在高温下进行转化，外层TiO2层转化为氮化钛TiN层，冷却获得三元正极材料@TiN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元正极材料，其特征在于，包括：基体以及包覆在所述基体表面的包覆物；其中，所述基体为钛元素和氮元素共掺杂的三元材料，所述包覆物为氮化钛。2.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，所述基体的化学式为Li
n
Ni
x
Co
y
M
z
Ti
(1
‑
x
‑
y
‑
z)
N
m
O
(2
‑
1.5m)
，其中，M元素选自Mn、Al中的一种或两种，0.95≤n≤1.05，0.5≤x＜1，0＜y≤0.3，0＜z≤0.4，x+y+z＜1，0.0015≤m≤0.0125；和/或，所述三元正极材料的微观形貌为由一次纳米颗粒组成的二次微球或单晶大颗粒；和/或，所述二次微球的直径为4
‑
15μm；和/或，所述单晶大颗粒的直径为2
‑
6μm。3.一种三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括：共掺杂包覆法：首先将锂源和三元前驱体材料进行一次混料处理、一次烧结处理、粉碎处理得到一次烧结料；然后将所述一次烧结料与氮化钛进行二次混料处理、二次烧结处理得到三元正极材料；或者先掺杂后包覆法：首先将锂源、三元前驱体材料、掺杂氮化钛进行一次混料处理、掺杂烧结处理、粉碎处理得到三元材料，然后将所述三元材料、包覆氮化钛进行二次混料处理、包覆烧结处理得到三元正极材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述共掺杂包覆法或者先掺杂后包覆法中，所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂中的至少一种；和/或，所述三元前驱体材料为镍钴锰氢氧化物和/或镍钴铝氢氧化物，化学式为：Ni
a
Co
b
M
c
(OH)2，M元素选自Mn、Al中的一种或两种，其中，0.5≤a＜1，0＜b≤0.3，0＜c≤0.4，a+b+c＝1；和/或，所述锂源中锂元素与所述三元前驱体材料中镍元素、钴元素、M元素总量的摩尔比为1.0
‑
1.1：1。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，在所述共掺杂包覆法中，所述一次混料处理于高混机中进行，一次混料处理的转速为100
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：钟振楠，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：